Cientistas desenvolvem modelo para ajudar alunos a pensar de forma crítica

A imagem do professor que ensina os alunos com desafios práticos para eles pensarem sozinhos não é só coisa de filme. Segundo pesquisadores das Universidades Stanford e British Columbia, nos Estados Unidos e Canadá, exercícios desafiadores são uma ótima forma de ensinar ciência.

Os pesquisadores testaram os exercícios introdutórios de laboratório dados aos alunos de Física para ver a real eficácia deles. Na prática, os alunos seguem os exercícios em laboratório para confirmar os resultados dados no próprio exercício. Para ver a real eficácia, os pesquisadores modificaram os enunciados para forçar os alunos a chegarem aos seus próprios resultados e conclusões. Quando os alunos estiveram mais independentes no laboratório, eles melhoraram em até 12 vezes a forma de encontrar os dados almejados.

Eles descobriram que encorajar os estudantes a tomar decisões a partir de dados coletados durante cursos de laboratório no primeiro ano da faculdade de Física melhora a habilidade de pensar de forma crítica. “O mais importante é que eles vejam que, mesmo ainda sendo estudantes, podem chegar a conclusões por meio dos dados que conseguem na sala de aula. O papel deles no laboratório é serem cientistas e descobrir coisas novas para eles e não confirmar o que já viram na classe”, afirma a coordenadora desta pesquisa na Universidade de British Columbia, Natasha Holmes.

O grupo experimental de 130 pessoas ensinadas de maneira diferente também foi quatro vezes mais hábil para identificar e explicar os limites dos seus modelos com base nas informações que coletaram. E ainda conseguiram usar as mesmas habilidades críticas no segundo ano do curso de Física ao passo que o grupo de controle (aqueles que receberam os exercícios tradicionais) apresentou mais dificuldades no segundo ano.

Metodologia

Uma das primeiras experiências feitas pelos pesquisadores foi com um exercício sobre a duração do movimento de um pêndulo medido com dois ângulos de amplitude, ou seja, o pêndulo era solto de duas alturas diferentes. Os alunos que fizeram o experimento da forma tradicional coletaram os dados, compararam com a equação do livro, corrigiram erros e seguiram em frente.

No curso modificado, os alunos eram instruídos a tomar decisões com base em comparações. Fazendo o exercício, percebiam que havia uma pequena diferença nas medições. Primeiro, eles tinham que pensar no que deveriam fazer para melhorar a qualidade dos dados que estavam obtendo e, depois, como poderiam melhorar o teste ou explicar a comparação entre o resultado obtido em sala e o do livro. Entre as melhorias sugeridas por eles estavam: conduzir mais tentativas para reduzir o erro, fazer com que a superfície em que o pêndulo estava fosse mais precisa para medir o ângulo, ou mesmo, colocar o aluno mais rápido para apertar o cronômetro para fazer a medição. Enquanto os dados se tornavam mais precisos, eles entendiam os processos do trabalho e aumentavam a confiança em sua informação e sua habilidade de testar resultados previsíveis. “Ao conseguirem dados de qualidade, eles descobrem que a equação do livro é aproximada e aprendem uma nova física neste processo”, diz Natasha.

Para ela, os estudantes querem ser criativos, donos de seu trabalho e capazes de pensar e dar sentido às coisas. “É difícil sair do controle, mas é muito recompensador quando você passa a decisão para os alunos. Isso significa que você dá espaço para eles falharem, mas também a oportunidade de superarem essa falha. Gasta mais tempo, mas vale a pena, já que acaba virando um hábito pensar daquela forma e usar essas capacidades”. Ela sugere que nas Ciências Humanas, por exemplo, os professores poderiam pedir que os alunos escrevessem ensaios de duas formas diferentes e compararem e descobrir o que gostaram mais de cada um e produzir um produto final cada vezmelhor.

O co-autor do estudo Carl Wieman, da Universidade de Stanford, enfatiza que a capacidade de tomar decisões com base em dados está se tornando cada vez mais importante na formação de políticas públicas e o entendimento de que qualquer dado real tem um grau de incerteza é muito importante. “Saber como chegar a conclusões significativas em meio a incertezas é essencial e esse metódo prepara os estudantes para lidar com a realidade”.